γ-γ符合测量系统的新型前端读出电路研制

研制了一种新型前端读出电路，用于重离子治癌装置中符合测量原型系统的研究和测试。电路主要包括能量链、时间链和数据处理单元。能量链由截止频率7 MHz的抗混叠滤波器和模数转换器(ADC)组成，形成波形采样电路；时间链由高速比较器构成的定时甄别电路和时间数字转换器（TDC）组成；数据处理单元基于现场可编程门阵列(FPGA)设计实现。电路的线性度优于0.8%，噪声小于0.8 mV（RMS）。配合LaBr3单晶体条测试，能量分辨为4.5%（FWHM），在与LYSO晶体阵列配合测试时，位置映射散点图清晰。该前端读出电路性能优于CAMAC系统，具有较好的实际应用前景。     

小型往复式压缩机等温压缩过程的数值分析和工程实现方法研究

等温压缩过程理论上可大幅降低制冷压缩机的功耗,通过对压缩机分别进行绝热压缩过程和近似等温压缩过程的数值模拟,明确了等温压缩可以节省的压缩机输入功耗。研究了通过润滑油系统冷却压缩机实现近似等温的工程方法,并通过润滑油冷却系统的试验确定最优的注油量,为提高压缩机的性能和节能减耗提供有价值的参考。     

用于深空粒子探测系统的自动标定装置研制

该文研制了一种基于现场可编程逻辑阵列(FPGA)的自动标定装置,用于对深空粒子探测系统的自动校准和刻度。该标定装置主要包括标准脉冲产生单元、高速模数转换单元和控制与数据处理单元。其控制与数据处理单元基于FPGA实现,采用模块化的设计完成对外围电路控制及数据在线处理。通过各项实验验证,该装置可在复杂环境下实现对系统的基线稳定性、线性、能量分辨等特性的自动标定,具有高集成度、高可靠性、高自动化程度和灵活配置等特点,为深空探测器飞行中的在板标定和自动测试提供手段。     

重离子治癌装置中γ-γ符合时间测量系统设计

为实现重离子治癌装置中γ-γ符合时间的高精度和高分辨率测量,设计实现了符合时间的测量系统,该系统主要由高速比较器构成的定时甄别电路和基于现场可编程逻辑阵列(FPGA)的时间?数字转换(TDC)电路构成。FPGA-TDC通过“粗”时间和“细”时间结合的方法实现精确的时间测量:“粗”时间测量采用二进制计数器实现,“细”时间测量基于片内缓冲器和寄存器阵列构成的级联延迟链实现。实测结果表明,该符合时间测量系统的本征时间间隔测量分辨好于276 ps(FWHM)。构建了H8500耦合LYSO晶体阵列组成的测量系统,并对22Na 511 keV γ射线进行测试,结果表明时间测量精度优于1.12 ns(FWHM),且通过统计分析有效符合时间得到的晶体阵列位置映射散点图清晰。     

塑闪单元条测试系统标定触发电路设计

为记录和分析塑闪阵列探测器(PSD)中塑闪单元条的有效输出信号,设计一款针对PSD塑闪单元条的标定触发电路。该触发电路由时间检出单元和逻辑触发单元组成,使用三路模拟电路实现对三路探测器的精确时间检出。通过现场可编程门阵列(FPGA)进行逻辑符合统计结果,并与上位机通信实现对定时电路的控制,可通过上位机配置阈值和设置符合通道。测试结果表明:该标定触发电路工作性能稳定,计数率高,通道一致性好,能够灵活配置逻辑,可满足使用要求。